简介
氮化铜具备体心空位的晶体结构特征，这种特性为其通过外来掺杂改变材料原本的晶体结构和物理性质提供了条件，研究表明：氮化铜是由N和Cu原子以离子键与共价键同时存在的形式相结合的晶体结构，因此氮化铜化学键之间的结合相对较弱，从而在250 ℃时氮化铜开始分解为氮气和金属铜。氮化铜具备较高的电阻率，可通过调节氮化铜中氮和铜原子比例来调节电阻率大小，也可以通过掺杂外来原子实现氮化铜从非金属到金属的转变。Yamada等研究者做了大量的实验，研究证明了通过锂离子的成功掺杂进入氮化铜薄膜，从而实现了氮化铜半导体从p型向n型转变以及非金属态向金属态的转变。氮化铜膜自身已经具备了十分优异的光学吸收和透射率等光电性能，并且可根据作出的吸收或者透射谱算出薄膜的光学带隙，目前已有很多文献报道氮化铜薄膜受到制备条件、实验环境和外来掺杂物质等影响，它的光学带隙在0.23到1.80 eV之间变化[1]。
氮化铜的性状
用途
氮化铜可作为载体负载钯催化剂，用于烯烃加氢催化反应制备加氢产物。例如：在玻璃压力容器中用10 mL乙醇稀释Pd1/氮化铜对催化剂分散液进行超声波处理。通过磁力搅拌将溶液与0.2 mmol顺式-1-苯基-1-戊烯混合。向容器中充入0.1 MPa的氢气。搅拌过程中，将混合物保持在80°C的水浴中。140分钟后停止反应。提取混合物100mL溶液进行气相色谱分析，得到产物[2]。
此外，氮化铜可作为催化材料，催化不饱和化合物发生硅基化反应合成目标产物。例如：将Cu3N NC粉末放入带有特氟龙内筒的50毫升不锈钢高压釜中。加入不饱和化合物（0.25 mmol）、PhMe2Si-BPin（0.30 mmol）、Cu3N NC（5 mol%）和乙醇（1.0 mL）。在30°C的氩气下搅拌反应混合物12小时。反应后真空浓缩混合物。用己烷/乙酸乙酯进行硅胶快速色谱法得到标题化合物氮化铜[3]。
参考文献
[1] 於爱爱. 氮化铜的掺杂制备及其光电应用研究[D]. 南京邮电大学, 2018.
[2] Liu, Kunlong; et al. Atomically dispersed palladium catalyzes H/D exchange and isomerization of alkenes via reversible insertion and elimination. Chem Catalysis (2021), 1(7), 1480-1492.
[3] Xu, Hang; et al. Efficient Protosilylation of Unsaturated Compounds with Silylboronates over a Heterogeneous Cu3N Nanocube Catalyst. Synlett (2024), 35(11), 1296-1300.